Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 53
Текст из файла (страница 53)
А. Для получения некоторых метилированных ДНК вы используете в качестве матрипы одноцепочечный вариант гена и проводите затравочный синтез на второй цепи, вводя в реакцию вместо с)СТР 5-метил-с)СТР. Этот метод позволяет получить молекулу 178 Глава 10 Конструкции р + Конструкция с + Неиетинированиан Конструкции конструкции в стет — + — — + Рае. 10-13. Рестрикцпонный анализ ДНК кз линий клеток, содержащих конструкции В, С и Р (задача 10-20). Фермент Н)пд111 присутствовал прп всех вариантах обработки. Фрагменты размерами менее 1 т.п.н. пе указаны. З,з 2,6 2.0 1Я ь ДНК, содержащую в одной цепи вместо цитозина 5-метилците. зин.
После выделения колоний, содержащих такую конструкцию, вы обнаруживаете 5-метилцнтозин в обеих цепях, но тольп ' в последовательностях СО. Объясните, почему 5-метил-С сохрь ' няется в последовательностях СО и исчезает из других сайтов) Б. Указывает ли характер рестрикции конструкций из отдель шп, линий клеток (рис. 10-13) на то, что последовательности Сб, метилированные во время получения конструкции (рис. 10-12), сохраняются в клетке? В. Согласуются ли данные по синтезу РНК у-глобина в липин клеток, содержащих разные конструкции (рис. 10-12), с предпола, жением о том, что экспрессия гена определяется одним ключсвьи сайтом метилирования? Посттранекриниионный контроль (МБК 10.4) Б.
Многие гены высших эукариот образуют несколько по-разно к) сплайсированных молекул РНК из одного первичного трала крипта за счет В. Различные белки, имеющие сходные функции и синтезируемые и молекулах мРНК, образованных из одного и того же первичирп ' транскрипта РНК в результате альтернативного сплайсаппх называются Г. -это любая последовательность ДНК, транскри ба' руемая как отдельная единица н кодирующая одну или нескольи близкородственных полипептидных цепей или молекул стругу )р ных РНК. Д. Трансляцию молекул мРНК, кодируюших ферритин, блокир укх белки, которые связываются с 5'-концами этих молекул в отсрт отвис железа.
Это пример контроля на уровк Е. В контроле на уровне могут участвова определенные последовательности мРНК, которые облад ык преимущественным сродством к рибосомам. Ж. — явление, обычное для ретровирусов — приводит х та ' му, что с одной молекулы мРНК могут синтезироваться два кп более белка в различных количествах.
3. В некоторых случаях нуклеотидная последовательность пер иге, ного транскрипта РНК может изменяться в ходе проц епх' называемого 10-21 Заполните пропуски в следующих утверждениях. А. Преждевременная терминация транскрипции молекулы РНК, ка пользуемая как способ контроля экспрессии гена, называетп Контроль генной экспрессии 179 В. Г. Ж. И.
Л. Разделение эукариотнческих генов на зкзоны и интроны позволяет получать несколько продуктов с одного и того же гена путем альтернативного процессинга РНК. В программах, реализуемых в процессе развития, для получения на одной транскрипционной единице различных ткансспецифических вариантов часто используются альтернативный сплайсинг или альтернативное полиаденилирование.
Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие— нет. Если утверждение неверно, объясните почему. У прокариот и зукариот в аттенуации транскрипции участвуют рибосомы, которые движутся по новосинтезированной РНК в хо- де ее трансляции. Обычно при заменах экзонов в ходе альтернативного сплайсинга РНК образуются родственные белки, но существуют и исклю- чения, когда получаются два совершенно разных белка. Транспозиция Р-элемента у дрозофил происходит в клетках зародышевой линии, но не в соматических клетках.
Последние не могут удалить отдельный интрон из мРНК транспозазы, поэтому в них Р-элемент не переносится. Изменение сайта разрезания и полиаденилнрования транскрипта РНК может привести только к такому изменению карбоксиль- ного конца белка, которое связано с добавлением (или удале- нием) аминокислотных остатков. На поздних стадиях аденовирусной инфекции транспорт РНК клеток-хозяев из ядра блокируется, в результате чего боль- шинство РНК, достигающих цитоплазмы,-это РНК, закодиро- ванные в геноме аденовируса. Связывание железа с чувствительным к железу элементом, распо- ложенным на 5'-конце мРНК ферритина, повышает стабильность мРНК, в результате чего увеличивается число синтезируемых молекул ферритина в ответ на увеличение концентрации железа.
Для инициации эукариотических мРНК, несущих на 5'-конце необычно длинные лидерньте последовательности с дополнитель- ными кодонами АБО, требуется связывание молекул — активато- ров трансляции с последовательностью энхансера трансляции, расположенной рядом с соответствующим кодоном АБО. Все материнские мРНК, содержащиеся в яйцеклетках моллюска, транслируются 1п тйго, только будучи освобождены от связанных с ними белков, следовательно для объяснения того, почему в яйцеклетке не транслируются некоторые классы материнских мРНК, можно предположить взаимодействие с ретуляторными молекулами. Стабильность мРНК трансферринового рецептора и способность мРНК ферритина транслироваться зависят от одного и того же РНК-связывающего белка, чувствительного к железу. В обоих случаях связывание этого белка с мРНК приводит к увеличению содержания белка, кодируемого этой мРНК.
В транскриптах РНК, кодируюших белки в митохондриях трипа- носом, один или более урациловых нуклеотидов могут либо добавляться, либо исключаться нз определенных областей транс- крипта, что меняет смысл информации. Многие реакции, катализируемыс РНК в современных клетках, могут представлять собой молекулярные реликты, т.е. следы, оставшиеся от сложной цепи опосредуемых РНК реакций, кото- рые, возможно, преобладали в клеточном метаболизме первых организмов.
Глава 10 . 10-14. Структура я тканеспетичный сплайсинг гена, кодиотцего кадьцвтоацц н пептяд КР 1задача 10-23). Экзоны обочсны черными прямоугольникаСайты сцлайсннга)цодаадетцроваиая для образования ьцятоннаа отмечены цад лини- а ддя образования СОКР. под аней. Стрелками отмечено полотне мутаций в сайтах сплайсиага юлвадеииляроваиня. клетки щитовидной железы Капнтитонин Мутация войта 1 Мутация сайта попиапанипирования сппайсинга неявные клетки Спйй Одним из таких дифференциально используемых генов явпй ется ген, кодирующий гормон кальцитонин 1неболыпой пептип).
Ген кальцитонина содержит шесть экзонов. В клетках щитовдй. ной железы продуцнруется мРНК, кодирующая кальцитонйн, В этой мРНК содержатся экзоны 1, 2, 3 и 4, причем в качеств сайта полиаденнлирования используется конец экзона 4. В нерв . ных клетках этот же ген дает не кальцитонин, а родственны кальцитонину пептид СОКР (са1с)гоп)п депе-ге1агег) ргоге1п), мРНК этого пептида содержит экзоны 1, 2, 3, 5 и б.
Данный гей и его тканеспецифнчный пропессннг схематически представлепп на рис. 10-14. В обоих типах клеток транскрипция начинаета . в одном и том же месте и заканчивается за экзоном б. Механизм альтернативного процессинга транскриптов капь.. цитонина )СОКР неясен. Поскольку в ходе процессинга в рази ы: тканях используются разные сайты полиаденилировання и рм ные сайты сплайсинга, то можно предположить, что как црй полиаденилировании, так и при сплайсинге действуют тканеспй цифнческие факторы, регулнруюшие экспрессию кальцитоняа, и СОтКР. Существует две популярные гипотезы.
Согласно одной клетки щитовидной железы продуцнруют кальцитонин потом). что в них содержится специфический фактор, узнающий с вы ш кой эффективностью сайт полиаденилирования в экзоне 4 и нв зываюший расщепление РНК-предшественника до того, как мо жет произойти сплайсинг зкзона 3 и зкзона 5. В нервных клена этот фактор отсутствует.
В результате в ннх преобладает сое дй пение экзона 3 с зкзоном 5, что приводит к образованию мРН1 СОКР. Согласно другой гипотезе, образование той или ипй РНК зависит от. выбора сайтов сплайсннга. В клетках щитов яе ной железы образуется кальцитонин, потому что в них экзщ 3 соединяется с экзоном 4, а в нервных клетках образуется СОК1 потому что в них экзон 3 соединяется с экзоном 5. Можв предположить, что в клетках одного или обоих типов образу етп ' фактор, способствующий преобладанию одного из направлена' сплайсинга. Для проверки этих гипотез сигналы сплайсинга и полиаде пу лирования, расположенные на конце экзона 4, изменяли посреди.
вом мутаций 1рис. 10-14). Измененные гены вводили в культи руемые лимфоциты, образуюшис в норме только кальцитоп ж Полученные мутантные клетки, у которых отсутствовал с йп полиаденилирования в экзоне 4, вообще не образовывали мРН1: этого гена, а у мутантных клеток, не содержаших в зкзоне 4 сй сплайсинга, синтезировалась только мРНК СОКР. А. Содержат ли культивируемые лимфоциты факторы сплайся ей и полиаденилирования, необходимые как для образования мРН1 кальцитонина, так и для образования мРНК СОКР? Б. Если альтернативный процессинг зависит от отбора сайта пож аденилирования, то какой из мутантных генов при введепв Контроль генной экспрессии 787 Добавленное вещество 750000 255 000 500 000 400 000 800000 б00 000 780 000 550000 700 1400 900 500 800 3000 1380 700 Хдористый натрий Отсутствует Полисомы Сунернатант Полисомы Супернатант Полнсомы Супернатант Полнсомы Супернатант Железо Отсутствует Хлористый натрий Присутствует Железо Присутствует ь 1, ( а 1Я- д).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
